在盧溝橋事變一周年的座談中，一木清直（盧溝橋挑釁的日軍指揮官）提到，他的部隊衝向南苑守軍陣地的時候，守軍顯然訓練不佳，阻擊的火力既不猛烈，也不準確。
但是，日軍卻遭到了另一樣兵器的打擊。
南苑是北平的南大門，本質上是一個兵營，兵營的外牆在日軍第一批炮彈的打擊下就轟然倒塌，守軍的陣地，就在院牆外面的戰壕裡。
一木清直所部的日軍衝進南苑守軍的陣地，卻在最後一瞬間遭到重大傷亡。
就在南苑守軍陣地前極近的地方，日軍紛紛踩上了地雷，損失慘重。訓練有素的日軍雖然受到重創，依然嗥叫著向前猛衝，躍進戰壕和迎上來的學兵團展開了肉搏，一部分日軍衝進了南苑兵營。
此前日軍多次對南苑的偵察，都未發現這裡有布雷防禦，這意外的打擊使日軍隊形大亂。一木清直在回憶中寫道，他身邊的炮兵協調員被炸昏了頭，對著話簡大叫打近了，打近了…原來他把地雷的爆炸當成了自己的炮火，認為是日軍炮兵打得太近了。
這種昏了頭的事情比比皆是。
關於這批日軍始料不及的地雷，據二十九軍的老人講，有兩個說法。一說這批地雷還是七七事變之前，佟麟閣帶軍官教育團進行演習時候埋下的，因為此後局勢一日三變，也就沒有來得及將其拆除，僅僅在地圖上標出了雷區了事，卻不料有此收穫。
另一個說法是前一天晚上剛給學兵團發槍，學兵們興奮得睡不著覺，聽著槍聲紛紛要求去團河增援。營中有個參謀是南京軍校出來的高材生叫王汝厲，看到這種情況，就讓他們在陣地前埋地雷，免得他們自行出動。
事實上南苑這一戰打的很「亂」，當時軍中隨便抓個參謀就是軍校高材生，是不是很闊氣。
但有時候太闊氣了也不是好事。小小的南苑居然擠了一個副軍長（佟麟閣）、兩個師長（趙登禹、鄭大章），還有好幾個旅長，部隊加上機關人員不到七千，番號卻分屬三師一旅的八個團，互不統屬。
這個仗指揮起來不亂套才怪。南苑之戰中佟、趙、鄭各部，彼此聯絡不暢，是在各自為戰。二十九軍的老人後來都承認南苑打得很「 亂」。
雖然亂，但南苑之戰打得堪稱頑強，二十九軍有長城抗戰的老傳統，絕不缺乏抗日的勇氣。
二十九軍亂，日軍也一樣的亂，一木清直所部攻擊的時候，並沒有得到其他日軍的策應。從日軍的部署看，這次攻擊配合得不好。
當時日軍第二十師團步兵主力還沒有就位，一木清直的上司牟田口廉也可能是想搶在朝鮮來的二十師團之前獨立拿下南苑，以維護「華北駐屯軍」的榮譽，才做出用一個大隊的日軍強攻的決定。
而其他的日軍沒有接到命令，根本不知該如何配合，只能看著一木轟轟烈烈衝進去，再轟轟烈烈被趕了出來。
說到一木清直被趕出來，除了地雷讓日軍措手不及外，學兵團寧死不退的抵抗，更讓敵人心驚。
日軍突入中國軍隊的陣地後，殘存的學兵們寧死不屈，與日軍展開了慘烈白刃戰，在佟麟閣率教導團趕來增援之前，幾百名學兵死於此役，傷亡十倍於日軍。
這些死在肉搏戰中的學兵，都是北平各大學、中學的學生，多是一 二九運動的積極分子來投筆從戎的（學兵團的主官，也是原黃埔軍校北平分校的學生）。
當時中國有多少大學生，有多少中學生呢？宋哲元捨不得讓他們當兵，所謂的學兵團，是想將他們培養成二十九軍未來的地方幹部。
他們的駐地在南苑兵營的南部，也是日軍攻擊可能性最小的地方（佟、趙匆忙的布防主要是向北，防止日軍切斷其與北平聯絡）。沒想到第二天日軍恰好選擇這裡突破。
當日軍撲向南苑的時候，學生們領到槍才剛剛幾個小時！他們年輕，所以他們不懂國士的風度和深謀遠慮，所以他們儘管很多人連槍響要臥倒都不知道，卻以十條命換一條命的代價和日軍拼了刺刀。
十條中國大學生、中學生的性命換一條日本兵的性命。
他們換了。
如說說學兵團的視死如歸給了一木清直極大的震撼，那麼二十九軍的鬼頭大刀打出的可是實打實的傷害。
二十九軍的老兵都專門練就破日軍刺刀的刀法，每人一口厚背鬼頭刀近身格鬥極有威力，包括學兵隊都人手一口大刀。
從此，一木到死都抱定了白刃戰威力無邊的觀點，甚至率部下用刺刀拼美國坦克。由此來看，二十九軍兇猛地衝殺可能的確給他留下了深刻的印象。
不過雖然打退了日軍第一次進攻，終究還是沒能守住南苑，守住北平，日軍第一次攻擊失敗後，重組兵力接著發動了第二次進攻。
這是一場那個時代標準的正規攻防戰，所謂堂堂正正之師的打法。
日本方面的資料後來記敘，南苑之戰中國軍隊的防禦工事堪稱教範。當然，以當時中國的國力而言，這個「教範」不可能是鋼筋水泥，只是碉堡戰壕而已。
日軍認為換了自己，也不能比二十九軍在工事方面做得更好。但是南苑還是丟了，這除了國軍指揮混亂、兵力不足以外，最重要的原因是南苑不過一個兵營，無險可守。
南苑的失陷，表明了在一馬平川的平原上，面對優勢火力和掌握制空權的日軍，靠死守的辦法，工事做得再好也難以支撐。在上海，中央軍也吃到了同樣的苦頭。
到了此後的南潯線、武漢戰役時期，國軍就聰明多了,懂得了依靠地形和日軍周旋，以至岡村寧次發出了「敵非敵， 山水是敵，徵戰我不愛山水」的感嘆。